¿Cuál es la diferencia entre ‘Eje neutro’ y ‘Eje centroidal’?

Gracias por A2A.

En primer lugar, analicemos qué es el eje centroidal. Entonces, el eje centroidal es solo una línea imaginaria que pasa por el centroide de un elemento.

Ahora viene, eje neutral.

Antes de definir el eje neutro, imagine un largo caucho (borrador) pintado con color. Ahora dóblelo aplicando carga en su centro. Puedes ver que el color en la parte superior se oscurece y que en la parte inferior se vuelve más claro. Entonces puede ver que el lado superior se oscurece porque está bajo compresión y concentrados de color. En el lado inferior, el color se aclara porque la superficie inferior está bajo tensión y el color se dispersa.

Se puede ver que 2 superficies opuestas de un objeto están bajo compresión y tensión respectivamente. Entonces, si hacemos un diagrama de estrés y deformación, se puede ver que en un punto específico, el estrés cambia su signo de positivo (compresión) a negativo (tensión). Lo que también significa que, en ese nivel, todas las fibras no están ni en tensión ni en compresión, es decir, el valor de deformación es cero.

¡Entonces el eje neutro (o plano) se puede definir como una línea que pasa por el punto de valor de tensión cero!

El eje neutro es el eje en el que la deformación (y, en consecuencia, la tensión) es cero cuando la viga se somete a flexión. El eje neutro es perpendicular al plano de las cargas. El eje centroidal es cualquier eje que pasa a través del centroide de la sección transversal. Puede haber un número infinito de ejes centroidales. Dos de estos son los ejes principales. El eje principal mayor es el eje centroidal sobre el cual el segundo momento de área es el más grande (de todos los ejes centrodales posibles) y el eje principal menor es aquel sobre el cual el segundo momento de área es el menor.

Si las tensiones son lineales y dentro de la tensión de fluencia, el eje neutro pasa a través del centroide (es decir, el eje neutro es uno de los ejes centroidales).

Si las tensiones son mayores que la tensión de fluencia, y si todas las fibras a lo largo de la profundidad de la sección han cedido (sección totalmente plástica), el eje neutro es el eje del área igual (un eje perpendicular al plano de cargas que divide el área de la sección transversal en dos mitades iguales). El eje de área igual puede ser un eje centroidal, pero dependiendo de la forma, el eje de área igual puede no pasar a través del centroide.

En la imagen de arriba se muestra una sección de una viga. Cuando la viga se somete a una tensión de flexión en sentido horario en la cara izquierda y en sentido antihorario en la derecha, la viga se desviará. Bajo la acción del esfuerzo de flexión, la porción superior estará en compresión y más baja en tensión. Sin embargo, a lo largo de un eje en el medio no habrá tensión ni compresión ni tensión. Ese eje es eje neutral. Sin tensión

El eje centroidal es cualquier eje que pase por el centroide del cuerpo.

No es necesario que el eje neutro y el eje centroidal sean siempre coincidentes.

El eje neutro es la región en un miembro de flexión que experimenta tensión cero, no se estira ni se acorta.

El eje centroidal es el punto en el miembro que actúa el centro de gravedad de ese miembro. Región donde se concentra el área y el peso del miembro.

El EJE NEUTRO es una línea sobre la cual la fuerza total se considera cero en cualquier cuerpo sobre el que actúan algunas fuerzas

y

El EJE CENTROIDAL es lin que pasa a través de un punto sobre el cual se considera que el peso del agujero está concentrado.

El eje neutro es uno donde los esfuerzos de flexión cambian de signo. El eje centroidal es CG del área.